压力容器的
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
教程_图文
压力容器的设计 一、概述
1、所采用的标准
1. 国务院《特种设备安全监察条例》(2009年修订)国务院令549号; 2. TSG R0004—2009《固定式压力容器安全技术监察规程》;(新TSG21-2016)
3. TSG R1001—2008《压力容器压力管道设计许可规则》; 4. TSG R0003—2007《简单压力容器安全技术监察规程》; 5. GB150—2011《压力容器》;
6. GB151—2014《热交换器》;
7. GB 12337-2014 《钢制球形储罐》
8. NB/T 47003—2009《钢制焊接常压容器》;
9. NB/T 47041—2014《塔式容器》;
14《卧式容器》; 10.NB/T 47042—20
11.JB/T 4734—2002《铝制焊接容器》;
12.JB/T 4745—2002《钛制焊接容器》;
13.NB/T 47012—2010《制冷装置用压力容器》; 14.HG/T 20580—2011《钢制化工容器设计基础规定》; 15.HG/T 20581—2011《钢制化工容器材料选用规定》; 16.HG/T 20582—2011《钢制化工容器强度计算规定》; 17.HG/T 20583—2011《钢制化工容器结构设计规定》; 18.HG/T 20584—2011《钢制化工容器制造技术规定》; 19.HG/T 20585—2011《钢制低温压力容器技术规定》; 20.NB/T 47020~47027—2012《压力容器法兰、垫片、紧固件》; 21.HG/T 20592~20635—2009《钢制管法兰、垫片、紧固件》; 22.GB/T 25198—2010《压力容器封头》;
23.JB/T 4736—2002《补强圈》;
24.JB/T 4712—2007《容器支座》;
25.HG/T 21514~21535—2005《钢制人孔和手孔》; 26.HG 21594~21604—1999《不锈钢人、手孔》; 27.HG 20652—1998《塔器设计技术规定》;
28.HG/T 21574—2008《化工设备吊耳及工程技术要求》; 29.TCED 41002—2000《化工设备图样技术要求》; 30.NB/T 47015—2011《压力容器焊接规程》;
31.NB/T 473013.1~473013.6—2015《承压设备无损检测》;
NB/T 47013.7~47013.10-2012《承压设备无损检测》
NB/T 473013.10~473013.13—2015《承压设备无损检测》 32.GB 713—2014《锅炉和压力容器用钢板》;
33.GB 24511—2009《承压设备用不锈钢钢板和钢带》;
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34.GB 3531—2008《低温压力容器用低合金钢板》;
35.GB/T 8165—2008《不锈钢复合钢板》;
36.NB/T 47002—2009《压力容器用爆炸焊接复合钢板》; 37.GB/T 8163—2008《输送流体用无缝钢管》;
38.GB 9948—2013《石油裂化用无缝钢管》;
39.GB 6479—2000《化肥设备用高压无缝钢管》;
40.GB 5310—2008《高压锅炉用无缝钢管》;
41.GB 13296—2013《锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管》; 42.GB/T 14976—2012《流体输送用不锈钢无缝钢管》;
43.GB/T 21833—2008《奥氏体-铁素体型双相不锈钢无缝钢管》; 44.NB/T 47008—2010《承压设备用碳素钢和低合金钢锻件》; 45.NB/T 47009—2010《低温承压设备用低合金钢锻件》; 46.NB/T 47010—2010《承压设备用不锈钢锻件》;
47.HG 20660—2000《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》; 48.GB/T 12459—2005《钢制对焊无缝管件》;
49.JB/T 4711—2003《压力容器涂敷与运输包装》;
50.NB/T47014—2011《承压设备焊接工艺评定》;
51.NB/T47016—2011《承压设备产品焊接试件的力学性能检验》; 52.NB/T47017—2011《压力容器视镜》;
; 53.GB19189-2011《压力容器用调质高强度钢板》
54.GB/T 12771—2008《流体输送用不锈钢焊接钢管》;
55.GB/T 21832—2008《奥氏体-铁素体型双向不锈钢焊接钢管》; 56.GB/T 24593—2009《锅炉和热交换器用奥氏体不锈钢焊接钢管》; 57.GB/T 16947—1997《压力容器波形膨胀节》。
2、压力容器分GB150容器和容规容器
GB150容器 (-0.1MPa~-0.02MPa(149mmHg)) (+0.1MPa , +35 MPa) 设计压力P
容规容器 (+0.1MPa ,最高工作压力)100MPa Pw
NB/T47003.1-2009《钢制焊接常压容器》
(-0.02MPa~+0.1MPa)
3、容规适用于同时具备的3个条件
1、工作压力，大于等于0.1MPa(工作压力:指容器在正常工作情况下其顶部可能达到的最高
压力);
2、工作压力与容积的乘积大于或等于2.5MPa)L(容积指压力容器的几何容积，一般扣除永
久连接的内件);
3、盛装介质为气体、液化气体以及介质最高工作温度高于等于标准沸点的液体(容器内介质
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为最高工作温度低于其标准沸点的液体时，如果气相空间的容积与工作压力的乘积?
2.5MPa)L也是压力容器);
特种设备安全监察条例:国务院令第549号(2009-5-1起施行)
压力容器是是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备，其范围规定为最高工作压 力大于或者等于0.1 MPa(
表
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压)且压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPa)L的气体，液化 气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的固定和移动式容器，盛装公称工作压力大 于或者等于0.2 MPa(表压)且压力与容积的乘积大于或等于1.0 MPa)L的气体液化气体和标 准沸点等于或者低于60?液体的气瓶、氧舱。
4、GB150-2011适用及不适用范围
GB150-2011适用范围:
(1)、钢制容器不大于35MPa，其他金属材料制容器按相应引用标准确定; (2)、设计温度范围 -269~900?;
(3)、钢制容器不得超过按GB150.2中列入材料的允许使用温度范围;
(4)、其他金属材料按本部分相应引用标准中列入材料允许使用温度确定。 GB150-2011不适用范围:
(1)、设计压力低于0.1 MPa且真空度低于0.02MPa的容器;
(2)、《移动式压力容器安全监察规程》管辖的容器;
(3)、旋转式往复运动机械设备中自成整体式或作部件的受压器室;
(4)、核能装置中存在中子辐射损伤失效风险的容器;
(5)、直接火焰加热的容器;
(6)、内直径小于150mm的容器;
(7)、搪玻璃容器和制冷空调行业中另有国家标准或行业标准的容器。
注:截面尺寸——圆形为直径、矩形为对角线、椭圆形为长轴
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二、容器的设计
1、容器类别的划分
1、按作用原理分:反应容器(R)
换热容器(E)
分离容器(S)
储存容器(C、球罐为B)
2、按压力分(P设计压力)
0.1MPa?P,1.6MPa 低压容器(L)
1.6MPa?P,10MPa 中压容器(M)
10MPa?P,100MPa 高压容器(H)
P?100MPa 超高压容器(U)
,0.02MPa,P,0.1MPa 常压容器
反应压力容器(R):主要是用于完成介质的物理、化学反应的压力容器;
换热压力容器(E): 主要是用于完成介质的热量交换的压力容器;
分离压力容器(S): 主要是用于完成介质的流体压力平衡、缓冲和气体净化分离的压力容器;、 储存压力容器(C):主要是用于储存、承装气体、液体、液化气体等介质的压力容器。 3、按温度分
碳素钢、低合金钢制低温容器，设计温度低于-20?。
奥氏体型钢材制低温容器，设计温度低于-196?。
4、TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》对压力容器类别划分: 介质分组:
第一组介质:毒性程度为极度危害、高度危害的化学介质，易爆介质，液化气体; 第二组介质:除第一组以外的介质。
注1.介质的危害性:指压力容器在生产过程中因事故致使介质与人体大量接触、发生爆炸或者 因经常泄露引起职业性慢性危害的严重程度，用介质的毒性程度和爆炸危害程度来表示。 注2.毒性程度:综合考虑急性毒性、最高允许浓度和职业慢性危害等因素。极度危害最高允许浓度
33333小于0.1mg/m;高度危害最高允许浓度0.1mg/m-1.0mg/m;中度危害最高允许浓1.0mg/m-10mg/m;
3轻度危害最高允许浓度大于或者等于10mg/m。
注3.易爆介质:指气体或者液体的蒸汽、烟雾与空气混合形成的爆炸混合物，并且起爆炸下限小于10%，或者爆炸上限和下限的差值大于或者等于20%的介质。
注4.介质毒性危害程度和爆炸危险程度的确定:
按照HG20660-2000《压力容器中化学介质毒性危害程度和爆炸危险程度分类》确定。HG20660没有规定的，由压力容器设计单位参照GB5044-1985《职业性接触毒物危害程度分级》的原则，决定介质组别。
注5.多腔压力容器分类:按照类别高的压力腔作为该容器的类别，进行使用管理。 注6.介质含量极小的压力容器类别划分:当某一危害性物质在介质中的含量极小时，应当根据其危害程度及其含量综合考虑。
注7.特殊情况的类别划分:
)坐标点位于图上分类线上时，按类别高的划;
)本规程1.4范围内的压力容器统一划分为?类。
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)GB5044-1985(职业性接触毒物危害程度分级)
HG20660-2000(压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类)
二者不一致时以HG20660为准。
2、压力容器的焊接接头系数Φ
焊接接头系数的选取与接头的焊接工艺特点，无损检测比例和对容器的要求有关。焊接接头系
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数Φ是指对接焊接接头强度与母材强度之比值，用以反映由于焊接材料、焊接缺陷和焊接残余应力等因素，使焊接接头强度被削弱的程度，是焊接接头力学性能的综合反映。GB150规定焊接接头系数Φ应根据容器受压元件的焊接接头的焊接工艺特点(单面焊、双面焊、有或无垫板)以及无损检的长度比例确定:
对接接头 100,无损检测 局部无损检测 双面焊 1.0 0.85 相当于双面焊的全焊透接头
单面焊 0.9 0.8 (沿焊缝根部全长有紧贴基本金属的垫板)
射线检测 ?级 ?级 JB/T4730无损检测合格级别 超声检测 ?级 ?级 注:封头拼接接头的焊接接头系数:GB150规定封头拼接接头应进行100,射线检测，但未规定封头的拼接接头系数的选取，封头拼接接头的无损检测主要针对封头成形时变形较大，缺陷容易扩展而提出的，与封头厚度计算无关，因此尽管封头拼接接头要求100,射线检测，但这种检测仍然是对整台容器检测的一部分，其合格指标仍按照对容器整体要求的合格指标而确定，因此封头拼接接头的焊接接头系数一般取压力容器的纵向接头焊接接头系数，对于整张钢板压制的小直径封头由于不存在焊接接头，在厚度计算中取Φ,1.0。
3、压力容器器壁厚度
厚度是压力容器最主要的结构参数，是在规定的载荷条件下，保证结构强度和结构刚度以及使用寿命的基本条件之一
计算厚度δ j 设计厚度δ d名义厚度δ 有效厚度δ 腐蚀裕量 C2 ne
厚度负偏差 C1 钢材厚度δ s厚度附加量C1+C2
圆整
加工裕量(制造厂考虑)
(1) 计算厚度——考虑计算压力按标准给定的计算
方法
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计算得到的厚度。是在规定的载荷条件
下保证容器强度、刚度或者稳定要求的厚度。
(2) 设计厚度——计算厚度与腐蚀裕量之和，是在规定的载荷条件下保证容器强度、刚度或者
稳定要求的同时保证规定的设计寿命的厚度。
(3) 名义厚度——设计厚度加上钢材厚度负偏差后向上园整至规格厚度，一般为标注在设计图
样上的厚度。
(4) 有效厚度——名义厚度减去腐蚀裕量和钢材厚度负偏差，决定容器真正承载能力的厚度，
一般用来校核容器的强度和稳定性，也是确定最大允许工作压力的参数。 (5) 钢材厚度——压力容器壳体的钢材厚度是指实际用于制造该壳体元件的材料厚度，是决定
容器制造技术条件的厚度。
(6) 最小成形厚度——指设计要求的容器成形后的最小厚度
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(7) 壳体加工成形后不包括腐蚀裕量的最小厚度
A、碳素钢、低合金钢容器不少于3mm
B、对高合金钢制容器不小于2mm
C、换热器壳体最小厚度
碳素钢、低合金钢
公称直径 400,?700 ,700,?1000 , 1500,1000,? ,2000,?20001500,? 2600 浮头、U形 8 10 12 14 16 固定管板 6 8 10 12 14
表中数据包括厚度附加量C2(按1mm考虑)
高合金钢
公称直径 400,?500 ,500,?700 ,1000,,?700 ,?,150015001000,? ,20002000,? 2600最小厚度 3.5 4.5 6 8 10 12
D、碳钢和低合金钢制塔器最小厚度为千分之而二的塔内径，且不小于4mm，对不锈
钢塔器厚度不小于3mm
E、复合钢板最小复层厚度不小于2mm(为防止干净不被污染)
复合钢板最小复层厚度不小于3mm(为防止腐蚀)
F、不锈钢堆焊层加工后最小厚度3mm
G、有衬裡的碳钢、低合金钢容器最小厚度为5mm
H、裙座筒体厚度不小于6mm，底板不小于14mm(但由计算确定) GB/T25198—2010《压力容器封头》标记中要求写明封头成型后的厚度。
按规则设计的封头成型后的最小厚度不得小于封头的名义厚度减去钢板负偏差。 按分析设计的封头成型后的最小厚度不得小于封头的设计厚度(设计厚度=计算厚度+腐蚀裕量)
4、压力
(表压,绝压,大气压)
(1) 工作压力——在正常工作情况下容器顶部可能达到的最高压力(即是《容规》中的最高工作
压力)。
(2) 设计压力——设定的容器顶部的最高压力与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不
低于工作压力。
确定容器的设计压力时考虑如下因素:
1、 容器上装有超压泄放装置时，特别是对以爆破片作为超压泄放装置是应按GB150附录B的规
定设计压力。
压力容器 安全阀
试验压力 排放压力
设计压力P
开启压力Pz 工作压力Pw
Pz?((1.05,1.1)Pw
当Pz,0.18MPa可以适当提高Pz相对于Pw的比值
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排放压力,1.1×Pz，0.1 P?Pz
(蒸汽锅炉的排放压力为(开启压力))(整定压力的1.03倍)
压力容器 爆破片
设计压力P——最高标定爆破压力Psmax(Psmax=Pb+爆破片制造范围上限) 爆破片制造范围——(，)设计爆破压力Pb
爆破片制造范围——(,)最低标定爆破压力Psmin(Psmin=Pb,爆破片制造范围下限) 工作压力Pw——
标定爆破压力——爆破片铭牌上标志的爆破压力(当制造范围为零时，其值等于设计爆破压力) 设计爆破压力——爆破片在指定温度下的爆破压力
2、 对装有液化气体的容器在规定的充装系数范围内，设计压力应根据工作条件下可能达到最高金
属温度确定，且不应低于《容规》中的具体相关规定。
3、 确定真空容器的壳体厚度时，设计压力按承受外压考虑
A、 当装有真空泄压阀时，设计压力取1.25倍最大内外压差或0.1MPa两者中的低值。
B、 当无真空泄压阀时取0.1MPa。
4、 对于两腔或多腔以上压力室组成的容器应根据各自的工作压力确定各压力室自己的设计压 力。
(3)计算压力——在相应设计温度下，用以确定元件厚度的压力，其中包括液柱静压力，由 两腔式以上压力室组成的容器，确定计算压力时应考虑各室之间的最大压力差(即最苛刻条 件的压力)。
(4)试验压力——在压力试验时容器顶部压力。
)最大允许工作压力——指在设计温度下，容器顶部所允许承受的最大表压力，该压力是 (5
根据容器各部壳体的有效厚度计算所得且取最小值。
5、温度
(1) 金属温度——容器元件的金属温度是指元件金属截面的温度平均值。 (2) 工作温度——指容器在正常工作情况下容器元件的金属温度，容器不同部位的工作温度一
般是不同的;在不考虑温差应力计算的情况下，选择各元件最高或最低工作温度为容器的
工作温度。
(3) 设计温度(确定设计温度时应考虑以下几点)
A、 设计温度不得低于元件金属在工作状态可能达到的最高温度。
B、 对于0?以下的金属温度，设计温度不得高于元件金属达到的最低温度。
C、 容器各部分在工作状态下的金属温度不同时，可分别设定各部分的设计温度。
D、 对由不同工况的容器应按最苛刻的工况设计，并在图样或相应技术文件中注明各工
况对应的压力和温度值。
6、压力试验
(1) 耐压试验——目的是最终检验容器的整体强度和可靠性，以高于设计压力的试验介质综合
考查容器的制造质量、各受压元件的强度和刚度，焊接接头和各连接面的密封性能等。
耐压试验的方式有液压试验，以水或其它液体为介质;有气压试验，以空气或其它惰性气
体为介质。
外压容器和真空容器以内压进行压力试验。
对于由两腔或两腔以上压力室组成的容器应在图样上分别注明各压力室的试验压力，并校
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核相邻壳壁在试验压力下的稳定性，如不能满足要求，则应规定在做压力试验时相邻压力
室内必须保持一定的压力，各压力室的压力差不超过允许压差，图样上应注明这一要求和
允许压差。
(2) 耐压试验的试验压力
,,,A、内压容器 液压试验 P=1.25P Tt,,,
,,, 气压试验 P=1.1P Tt,,,
B、外压容器、真空容器 液压试验 P=1.25P T
气压试验 P=1.1P T
注:气压试验一般在无法液压试验前提下，还要AB类焊缝100,无损检测后进行。
(3) 泄露试验——是否要求泄露试验取决于容器内介质性质和容器安全使用的要求，对于介质
的要求，国家的法规和标准规定得很明确，对于保证安全使用，要考虑容器的实际情况具
体分析。
《固定容规》4.8条规定——介质毒性程度为极度、高度危害或设计上不允许有微量泄漏
的压力容器必须进行泄露试验。
容器需经耐压试验合格后方可进行泄漏性试验，泄漏性试验包括:气密性试验、氨检漏试
验、卤素检漏试验和氦检漏试验。
《HG/T20584》规定符合下列条件时容器应考虑进行泄露试验。
A、 介质为易燃、易爆。
B、 介质为极度、高度危害时。
C、 对真空度有较严格要求时。
D、 如有泄漏、将危及容器安全和正常操作者。
(4) 气密性试验压力——为设计压力
(5) 耐压试验免除问题——压力试验免除相当于减少了压力容器制造过程中一个检验环节，当
然要采取相当措施以保证压力容器的安全质量。
A、 提高对压力容器材料的要求、化学成分、力学性能和检验要求。
B、 提高结构设计要求，尽量采用全焊透接头，避免严重的几何不连续。
C、 提高无损检测的比例和级别。
D、 提高容器的超压泄放能力。
耐压试验还能起到如下作用:
?通过短时超压，有可能减缓某些局部区域的峰值应力，在一定程度上起到消除(残
余)应力，使应力趋于均匀。
?根据近代断裂学的观点，短时超压可以使裂纹产生闭合效应也即钝化裂纹尖端，
使容器在正常工作压力下运行使更安全。
对安全阀的动作压力，原则上要求不得高于压力容器的设计压力，但对与图样中注明最高允许工作压力的容器允许泄放装置的动作压力不高于最高允许工作压力。
对于有安全阀的容器，又提出气密性试验要求，则设计者应当给出容器的最高允许工作压力。目的是为保证气密性试验能顺利进行。《固定容规》规定进行气密性试验应将安全附件装配齐全，而安全阀的工作压力一般不高于设计压力，这样在以设计压力进行气密性试验时，就会安全阀开启，难以完成气密性试验，要求设计者给出容器最高允许工作压力，是为在气密性试验时采用比设计压力高，而小于最高允许工作压力作为安全阀的动作压力。
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7、压力容器用材料
压力容器受压元件用钢应当是氧气转炉或者由电炉冶炼的镇静钢，对标准抗拉强度下限大于或等于540Mpa的低合金钢钢板和奥氏体-铁素体型不锈钢钢板，以及使用温度低于-20?的低温钢板和低温钢锻件，还应当采用炉外精炼工艺。
(1) 、板材
压力容器专用钢板:
GB713-2008 《锅炉和压力容器用钢板》
GB3531-2008 《低温压力容器用低合金钢板》
GB24511-2009 《承压设备用不锈钢钢板和钢带》
GB/T19189-2003 《压力容器用调质高强度钢板》
NB/T47002-2009 《压力容器用爆炸焊接复合板》
?、非锅炉和压力容器用钢板指GB/T3274-2007中的Q235B、Q235C钢板(GB150附录D)
A、Q235-B 钢板使用规定:
?钢中化学成分应符合GB/T700的规定，P?0.035%，S?0.035%;
?厚度大于等于6mm的钢板应进行冲击试验，符合GB/T700规定;
?钢板应进行冷弯试验符合GB/T700规定;
?设计压力小于1.6MPa;
?使用温度20~300?;
?用于容器壳体的钢板厚度不大于16mm,用其他受压元件的钢板厚度不大于30mm;
?不得用于毒性程度为极度或高度危害介质。
B、Q235-C 钢板使用规定
?钢中化学成分应符合GB/T700的规定，P?0.035%，S?0.035%;
?厚度大于等于6mm的钢板应进行冲击试验，符合GB/T700规定，对于用于使用温度
低于20~0?厚度大于等于6mm的Q235C钢板，容器制造厂还应进行横向试样0?的冲
击试验，3个标准冲击试样的冲击功平均值KV2?27J,1个试样的冲击功最低值及冲击
试样的冲击功符合GB/T700的规定;
?钢板应进行冷弯试验，符合GB/T700的规定;
?设计压力 P<1.6MPa;
?使用温度0,300?;
?用于壳体厚度不大于16mm，用于其他受压元件的钢板厚度不大于40mm;
?不得用于毒性程度为极度或高度危害介质。
?、碳素钢和低合金钢板
A、钢板应在正火状态下使用
?用于多层容器的内筒的Q245R和Q345R;
?厚度壳体的厚度大于36mm的Q245R和Q345R;
?用于其它受压元件(法兰、管板、平盖等)的厚度大于50mm的Q245R和Q345R。
B、下列碳素钢，低合金钢板，应每张热处理钢板进行拉伸和V型缺口冲击试验
?调质处理钢板;
?多层容器的内筒钢板;
?壳层厚度大于60mm的钢板。
C、壳体用钢板(不包括多层容器的层板)应接表3要求的规定逐张进行超声波检测。
D、受压元件用钢板，其使用温度下限接表4的规定。
E、钢板的使用温度上限，为本标准各许用应力表中钢号许用应力所对应的最高温度。
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F、碳素钢和碳锰钢钢材在425?温度下长期使用时应考虑钢中碳化物相应的石墨化倾向。
?、高合金钢板
A、钢板的使用温度上限为本标准，各许用应力表中各钢号许用应力对应的最高温度;
B、奥氏体型钢材使用温度高于525?时钢中含碳量不小于0.04%;
C、奥氏体型钢材使用温度高于或等于-196?时可免做冲击试验，低于-196~-253?由设计文件
规定冲击试验要求;
D、高合金钢钢号
S1××××------铁素体型 S2××××------奥氏体-铁素体型(双向不锈钢)
S3××××------奥氏体型 S4××××------马氏体型
S5××××------沉淀硬化型不锈钢
E、钢板交货状态
?铁素体型-----退火状态
?奥氏体-铁素体型----固溶热处理状态
?奥氏体型----固溶热处理状态
F、受压元件用钢板使用温度下限
?铁素体型钢板为0?
?奥氏体-铁素体型钢板为-20?
?奥氏体型钢板按3.7.2规定
?、不锈钢—钢复合钢板
A、不锈钢—钢复合钢板的技术要求符合NB/T47002.1规定;
B、复合板的未结合率不应大于5%，设计文件中规定复合板的级别;
C、复合板的使用温度范围应同时符合本标准对基材和复材使用温度范围;
D、设计文件也可选用其他复合钢材标准，但技术要求和使用温度范围应符合4.3.1中a.b.c的
规定,其中复合界面的结合剪刀强度应不小于210MPa。
(2)、化工容器用钢材选用原则
A、 所需钢板厚度小于8mm时在碳钢与低合金高强度钢之间，应尽量采用碳素钢钢板。
B、 在刚度或结构设计为主的场合应尽量选用普通碳素钢，在强度设计为主的场合应根
据压力、温度、介质等使用限制，依次选用Q235-B?Q235-C?Q245R(20g) ?Q345R
等钢板。
C、 所需不锈钢厚度大于12mm时应尽量采用衬里、复合、堆焊等结构型式。
D、 不锈钢尽量不用作设计温度小于500?的耐热钢。
E、 珠光体耐热钢应尽量不用作设计温度小于等于350?的耐热钢，在必须用珠光体耐热抗氢
用途时应尽量减少含合金钢材的品种、规格。
F、 碳素钢用于介质腐蚀性不强的常压、低压容器，壁厚不大的中压容器，锻件、承压钢管、
非受压元件以及其它由刚性结构因素决定壁厚的场合。
G、 低合金高强度钢用于介质腐蚀性不强，壁厚较大(?8mm)的受压容器。
H、 珠光体耐热钢用作抗高温氢或硫化氢腐蚀或设计温度350?(650?的压力容器用耐热钢)
I、 不锈钢用于介质腐蚀性较高(电化学腐蚀、化学腐蚀)防铁离子污染或设计温度大于500?
或设计温度小于,100?的耐热或低温用钢。
J、 不含稳定元素且碳含量大于0.03,的奥氏特不锈钢需经焊接或400?以上热加工时不应用
于可能引起不锈钢晶间腐蚀的环境。
用作压力容器壳体的无缝钢管:
1.采用钢管作压力容器壳体时设备制造部门按下表要求复检机械性能，并符合相应钢管标
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准的要求(奥氏体不锈钢可免做冲击韧性实验);
设计压力P拉力试验 常温冲击试验 金相检验 (MPa)
1.6>P?0.1 每批取2根 ?? ?? 4.0>P?1.6 每批取2根 每批取2根，每根取一组 ?? 10(0>P?4.0 每批10%，但不少于2根 每批10%，但不少于2根，每根取一组 ?? P?10.0 逐根 每批取2根
2.用作?、?类容器壳体的钢管，制造厂应逐根按设备试验压力进行水压试验，?类容
器壳体用钢管，如钢厂已有水压试验者，可不再复验。
(3)、钢管
GB 6479-2000 《高压化肥设备用无缝钢管》
GB 5310-2008 《高压锅炉用无缝钢管》
GB/T 8163-2008 《输送流体用无缝钢管》
GB9948-2006 《石油裂化用无缝钢管》
GB/T 12771-2008 《流体输送用不锈钢焊接钢管》
GB/T 13296-2007 《锅炉热交换器用不锈钢无缝钢管》
GB/T 14976-2012 《流体输送用不锈钢无缝钢管》
GB/T 21832-2008 《奥氏体-铁素体型双向不锈钢焊接钢管》
GB/T 21833-2008 《奥氏体-铁素体型双向不锈钢无缝钢管》
GB/T 24593-2009 《锅炉和热交换器用奥氏体不锈钢焊接钢管》
?、碳素钢和低合金钢管
A、钢管的标准、使用状态及许应力按表6规定;
?的钢管用钢均应经炉外精炼; B、表6中，用于设计温度低于-40
C、GB/T8163中，10#、20#、Q235D钢管的使用规定:
?不得用于管壳式换热器中的换热管;
?设计压力不大于4.0MPa;
?使用温度下限为:
10#为-10?，20#为0?，Q235D为-20?;
?钢管壁厚不大于10mm;
?不得用于毒性程度为极高和高度危害介质。
D、GB9948中，各钢号钢管的使用规定:
?换热管应选用冷拔或冷轧钢管，尺寸精度要高级精度;
?外径不小于70mm且厚度不小于6.5mm的10#、20#钢管，应分别进行-20?和0?的冲击试验，3个纵向标准试样的冲击功平均值应不小于31J。1个试样的最低值及小尺寸试样的冲击功指标按3.8.2的规定;
?10#钢管使用温度下限为-20?,20#钢管使用温度下限为0?。
E、GB6479中，各钢号钢管的使用规定:
?钢中S含量不大于0.020%;
?换热管应选用冷拔或冷轧钢管，钢管尺寸精度选用高级精度;
?外径不大于70mm且厚度不小于6.5mm的20#和16Mn钢管，应分别进行0?和-20?的冲击试验，3个纵向标准试样的冲击功平均值应分别不小于31J和34J，1个试样的最低值及小尺寸试样的冲击功指标按3.8.2的规定;
?20#钢管使用温度下限为0?，16Mn钢管使用温度下限为-20?。
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F、GB5310中的12Cr1MoVG钢管用作换热管时应选冷拔或冷轧管。
G、使用温度低于-20的钢管，其钢号，使用状态和冲击试验温度(即钢管的使用温度下限)按表7的规定
?表中16Mn的化学成份应符合P?0.025%,S?0.012%;
?外径不小于70mm且厚度不小于6.5mm的钢管，应进行-40?的冲击试验，3个纵向标准试样的冲
击功平均值应不小于34J,1个试样的最低值及小尺寸试样的冲击功指标按3.8.2的规定;
?09MnD,09MnNiD钢管的相关规定见附录A;
H、低温用钢管的使用温度下限按表7.
?、高合金钢钢管
A、钢管的标准，壁厚范围，许用应力，钢管交货状态按表8;
B、GB/T14976中的钢管不得用于管壳式换热器中的换热管;
C、GB/T21833中的钢管，用于换热管时应选用冷拔或冷轧钢管，钢管的尺寸精度应选用高级精度; D、GB/T12771中的?类~?类钢管允许使用，但不得用于换热器管，图样上应注明所选用的钢管类别 ?类、?类钢管使用规定:
?设计压力小于10MPa;
?不得用于毒性程度为极度或高度危害介质。
E、GB/T24593中钢管使用规定:
?钢管应逐根进行涡流检测;
?设计压力小于10MPa;
?不得用于毒性程度为极度或高度危害介质。
F、GB/T21832中的?类和?类钢管允许使用，但不得用于换热管，图样上应注明所选用的钢管类别; G、GB/T21832中的?类钢管仅用于换热管，图样上应注明钢管类别(?类)，钢管外径按高级精度交货; 该类钢管使用规定:
?钢管应逐根进行涡流检测;
?设计压力小于10MPa;
?不得用于毒性程度为极度或高度危害介质。
H、钢管使用温度下限应按下列规定:
?GB/T21832和GB/T21833各钢号钢管为-20?;
?GB/T13296、GB/T14976、GB/T12771和GB/T24593各钢号按3.7.2的规定。 (4)、钢段件
※碳素钢和低合金钢锻件
NB/T47008—2010《承压设备用碳素钢和低合金钢锻件》，NB/T47009—2010《低温承压设备用低合金钢锻件》
?、钢锻件的标准，使用状态及许用应力按表9的规定;
?、20MnNiMo,12Cr2Mo1V和12Cr3Mo1V钢锻件以及NB/T47009中所有低温用钢段件均应由经炉外
精炼的钢锻制而成;
?、钢锻件的级别由设计文件规定，并应在图样上注明(在钢号后附上级别符号如16Mn?)，下列钢
锻件应选用?级或?级;
A、用作容器筒体和封头的筒形，环形，碗形锻件;
B、公称厚度大于300mm的低合金钢锻件;
C、标准抗拉强度下限值等于或大于540MPa且公称厚度大于200mm的低合金钢锻件;
D、使用温度低于-20?且公称厚度大于200mm的低温钢锻件;
?、用于设计温度高于300?的20MnMoNb,20MnNiMo,12Cr2Mo1V和12Cr3Mo1V,?级或?级钢锻件，设
计文件中应规定钢锻件按批(?级)或逐件(?级)进行设计温度下的高温拉伸试验，并屈服强度
值见附录B
?、钢锻中的使用温度下限按表10的规定;
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※高合金钢锻件
NB/T47010—2010《承压设备用不锈钢锻件》
?、钢锻件的标准，公称厚度范围及许用应力按表11的规定，钢锻件的交货状态应按NB/T47010的
规定;
?、高合金钢锻件均应由经炉外精炼的钢锻制而成;
?、钢锻件的级别由设计文件规定，并应在图样上注明(在钢号后附上级别符号如S30408?)，用容
器筒体和封头的筒形，环形，碗形锻件，应选用?级或?级;
?、钢锻件的使用温度下限应按下列规定:
A、铁素体型S11306钢锻件为0?;
B、奥氏体-铁素体型S21593，S22253和S22053钢锻件为-20?;
C、奥氏体型钢锻件按3.7.2的规定。
压力容器设计，关于锻件的标准(三个)
NB/T47008-2010《承压设备用碳素钢和低合金钢锻件》
NB/T47009-2010《低温承压设备用低合金钢锻件》
NB/T47010-2010《承压设备用不锈钢锻件》
压力容器锻件的选用主要决定于锻件的截面尺寸和介质的毒性程度。
锻件分四个级别，主要在于检验项目和要求不同。
锻件级别 检验项目
检验数量 NB/T47008 NB/T47008 NB/T47009 NB/T47010 NB/T47010 NB/T47009
? 硬度(HBW) 逐件 /
拉伸和冲击(R、R、拉伸 meL? A、KV) (R、R、A) 2同冶炼炉号、同炉热处理的锻mP0.2
件组成一批，每批抽检一件 拉伸和冲击(R、R、拉伸 meL
? A、KV) (R、R、A) 2mP0.2
超声检测 逐件检验
拉伸和冲击(R、R、拉伸 meL逐件检验 A、KV) (R、R、A) ? 2mP0.2
超声检测 逐件检验 * R:材料标准抗拉强度下限值MPa; m
* R:材料标准屈服强度(或0.2%，1.0%非比例延伸强度)MPa; eL
* KV:冲击功J; 2
* A:断后伸长率。
*法兰尺寸PN2.5、DN600的人孔法兰或相当尺寸环形锻件;
*设计压力,10.0MPa的法兰以及几何尺寸类似的锻件，应符合?级或?级以上要求;
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*设计压力?1.6MPa的锻件，应符合?级或?级以上要求;
*用作圆筒和封头的筒形和碗形锻件及公称厚度,300mm的低合金钢锻件应选用?级或?级;
*毒性程度为极度或高度危害介质，当截面尺寸?300mm应不低于?级;
*设计压力?10.0MPa的中小型锻件应符合?级要求，大型锻件应符合?级或?级要求;
*锻件重量不大于800kg的筒状、饼状锻件;
*直径不大于200且重量不大于1500kg的条形锻件;
符合以上条件之一着为中小型锻件，超过者为大型锻件。
(5)、螺柱(含螺栓)和螺母用钢棒
※碳素钢和低合金钢钢棒
?、钢棒的标准，螺柱的使用状态及许应力按表12的规定;
?、碳素钢螺柱用毛坯应进行正火处理，低合金钢螺柱用毛坯按表13的规定进行调质热处理;
?、碳塑钢和低合金钢螺柱用毛坯经热处理后进行力学性能试验;
?、碳素钢和低合金钢螺柱使用温度下限及相关技术要求按下列规定:
A、20#钢螺柱为-20?,30#、40MnB、40MnVB和40Cr钢螺柱为0?，其他钢号螺柱为-20?;
B、30CrMoA和35CrMoA和40CrNiMoA钢螺柱使用温度低于-20?，应进行使用温度下的低温冲击
试验，此时表13中的冲击试验温度由0?改为试验温度，低温冲击功指标按表14的规定;
C、使用温度低于-40~-70?的30CrMoA和35CrMoA螺柱用钢，化学成份(熔炼分析)中磷、硫的
含量应为P?0.02%，S?0.010%,40CrNiMoA螺柱用钢和使用温度低于-70~-100?的30CrMoA螺
柱用钢，其化学成份(熔炼分析)中P?0.015%,S?0.008%。
?、与螺柱用钢组合使用的螺母用钢可按表15选取。
※高合金钢钢棒
?、钢棒的标准，螺柱的使用状态及许应力按表16的规定;
?、各钢号螺柱用毛坯应进行拉伸试验;
?、高合金钢螺柱使用温度按下列规定:
A、S42020钢螺柱为0?;
B、奥氏体钢螺柱使用温度按3.7.2的规定。
?、与螺柱用钢组合使用的螺母用钢可按表17选取
(6)、钢材代用
A、10、15、20号钢不能代用Q245R只能与Q235-B等同;
B、GB712船用板B级只可代替Q235-B，经冲击试验后可代替Q235-C;
C、GB713:Q245R可代用Q235-C
D、各种标准钢管之间代用问题
•相当等级的钢管可以互相代用;
•高等级钢管可以代用低等级钢管;
•低等级钢管不能代用高等级钢管;
•GB3087《低中压锅炉用无缝钢管》中10号20号钢管可代用GB/T8163《输送流体用无
缝钢》中相应钢号的钢管;
•GB5310《高压锅炉用无缝钢管》中20G、12GrMoG、15CrMoG钢管可代用GB6479《化肥
设备用无缝钢管》中相应钢号的钢管。
(7)、焊条选用原则
A、满足机械性能的要求，从等强度观点出发，选择能满足高温、低温或常温机械性能要求的焊
条，即能满足强度的要求，又能满足冲击韧性、延伸率等塑性的要求。
B、化学成分相当应使熔敷金属中的合金成分和母材相同或接近，选用焊条时应考虑在焊接过程
中合金元素的烧损。
C、根据工作的重要性，危险程度来选择焊条，对重要或危险的场合选用低氢、碱性焊条，以保
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证焊缝的塑性。
D、根据焊接位置、坡口形状、刚性大小选择焊条。
E、根据施工设备条件选择焊条。
F、根据工人的习惯选用有焊接经验、易掌握的焊条。
G、考虑经济，选择价格便宜、容易取得、并能符合要求的焊条。
H、不同强度级别的低碳钢、低合金钢之间异种钢焊接一般要求焊接接头的强度不低于强度低一
侧母材标准规定的抗检强度下限值，而接头的塑性、韧性应不低于强度高而韧性差的一侧母
材。
I、焊接材料的标注:
•手工电弧焊要求对焊接材料进行规定，一般以焊条牌号进行标注;
•采用氩弧焊或氩弧焊打底时应规定焊接方法标注氩弧焊、焊丝;
•采用埋弧焊、电渣焊时应提出推荐或规定焊丝、焊剂。
8、容器、法兰、垫片和紧固件
容器法兰采用标准 NB/T 47021-2012 《甲型平焊法兰》
NB/T 47022-2012 《乙型平焊法兰》
NB/T 47023-2012 《长颈对焊法兰》
垫片采用标准NB/T 47024-2012 《非金属软垫片》
NB/T 47025-2012 《缠绕垫片》
NB/T 47026-2012 《金属包垫片》
紧固件采用标准 NB/T47027-2012 《压力容器法兰用紧固件》;
这三件套互相匹配使用件附表;
同时要考虑到各种法兰适用材料的最大允许工作压力。
* 真空容器上法兰选用不低于0.6MPa
* 垫片中反应密封性能的两个参数m和y很重要:
Y——预紧密封比压，是形成初始密封条件而必须施加在垫片单位面积上最小的压紧力
M——垫片系数，在操作条件下，临界泄漏时单位密封面上所具有密封压紧力称为工作密封比压
σ，工作密封比压与介质操作压力的比值就称为垫片系数m S
m、y小密封容易，m、y大密封难。
关于垫片的选择:
* 常温中低温、常压、低压宜选用非金属垫，常用为石棉橡胶板。首先介质为环氧乙烷时不
能采用含石棉的垫片;其次在介质不允许微量纤维混入场合，如航空汽油及航空煤油，应
选用膨胀石墨或四氟乙烯作填料的缠绕垫;真空操作时不允许用石棉橡胶板，应采用橡胶
板。
* 液氯贮槽或装有湿氯气的容器法兰不能使用石棉橡胶垫，因为湿氯对石棉橡胶垫有腐蚀作用，
应选用柔性石墨复合垫。
、带内环 * 缠绕垫有四种型式。基本型——适用于榫槽面;带内环——适用于凹凸面;带定位环
和定位环——适用于突面。
* 环的作用:
定位环——起对中和限制垫片受压时向外膨胀作用，厚度一般为3.2mm;
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内环——能阻止垫片受压时向内挤压变形，同时可防止钢带和填充物进入容器内污染物料，装
上内环后，减小了法兰之间之间隙，从而减少流体停滞，并防止涡流，对腐蚀介质亦能减少腐
蚀产生，厚度一般为3.2mm;
内环和定位环——除具有上述内环和定位环的综合性能外，还起到轴间限制过分挤压金属带的
作用，另外防止垫片比压的减少。
9、管法兰、垫片、紧固件
接管、法兰及紧固件是压力容器上重要的压力元件。
法兰采用HG/T20592-2009~HG/T 20602-2009
垫片采用HG/T 20606-2009~HG/T 20612-2009
紧固件可采用国标螺栓、国标螺柱及专用级HG/T 20613螺柱。
** 当采用非金属垫片(软垫片)，突面法兰可车制水线RF(A)除此之外密封面不得有水线
(1)法兰
A、当容器真空度小于600mmHg时，管法兰公称压力不低于0.6MPa，真空度600,760 mmHg
时，管法兰公称压力不低于1MPa;
B、容器内为易燃，易爆介质或毒性为中度和轻度危害介质，接管法兰等级应不低于1.6MPa。
C、容器内为极度和高度危害介质以及介质为强渗透性的，接管法兰等级应不低于2.0MPa。
D、容器内介质毒性为极度、高度或有渗透性的中度危害和介质为液化石油气时，接管法兰应
采用带颈对焊法兰。
E、管法兰选用限制
•板式平焊法兰，不使用在易燃易爆和极度、高度危害场合;
•带颈平焊法兰和承插焊法兰，在剧烈循环条件下不宜使用，应采用带颈对焊法兰;
•采用螺纹连接时，压力容器上应采用GB/T7306锥管螺纹:
?对于易燃流体DN?20mm且还应采用密封焊。
?设计温度不大于200?，压力大于1.0，无毒、不可燃流体。
50mm时，设计压力不大于4MPa; DN32,
DN25mm设计压力不大于8MPa;
DN?20mm设计压力不大于10MPa。
(2)紧固件
A、商品级螺栓GB/T5782(粗牙)和GB/T5785(细牙)分别配?型螺母GB/T6170(粗牙)
和?型螺母GB/T6171(细牙)，使用条件:
•公称压力等级小于或者等于PN16;
•非有毒、非可燃介质以及非剧烈循环场合;
•配非金属平垫片。
B、商品级螺柱GB/T901配?型螺母GB/T6170(粗牙)和?型螺母GB/T6171(细牙)，
使用条件:
•公称压力等级小于或者等于PN40;
•非有毒、非可燃介质以及非剧烈循环场合。
除上述条件外应采用专用级螺柱HG/T20613及?型螺母GB/T6175(粗牙)，GB/T6176(细
牙)。
注1.?型螺母的高度为0.8d, ?型螺母的高度为1.0d;
注2.
紧固件材料
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高强度 中强度 低强度
8.8 6 5.6
35CrMo A2-70 A2-50
25CrMoV A4-70 A4-50
0Cr17Ni12Mo2(316)
OCr18Ni9(304)
平垫圈 GB/T97.2
300HV 200HV
注3.低强度紧固件仅用于公称压力小于PN16，采用非金属平垫片的法兰，不应使用于剧烈循环
的工况;5.6级紧固件适用于温度不大于200?的工况;
注4.六角螺栓仅适用于公称压力小于或等于PN16的场合;
注5.公称压力大于等于PN40或高温工况应采用全螺纹的高强度螺柱。
,压力容器用管法兰的要求:
1)钢制压力容器管法兰、垫片、紧固件的设计应当参照行业标准:HG/T 20592,HG/T 20635—2009《钢制管法兰、垫片、紧固件》系列标准的规定;
2)盛装液化石油气、毒性程度为极度和高度危害介质以及强渗透性中毒危害介质的压力容器，其管法兰应当按照行业标准HG/T 20592,HG/T 20635—2009《钢制管法兰、垫片、紧固件》系列标准的规定，至少应用高颈对焊法兰、带加强环的金属缠绕垫片和专用级高强度螺栓组合。
10、开孔补强
(1)GB150规定使用补强圈的条件
A、钢材的标准常温抗拉强度下限值σ?540MPa; b
B、补强圈厚度应小于1.5δ n
C、壳体名义厚度应δ?38mm n
(2)HG/T 20583规定遇到下列情况之一时应采用整体补强(增加筒体或封头壁厚或采用补强管HGJ527
或厚壁管)
A、补强圈的厚度超过被补强件壁厚的1.5倍或超过Smax(注碳素钢Smax,34mm;Q345R
Smax=30mm;15MnVR Smax=28mm)
B、设计压力大于等于4MPa
C、设计温度大于350?
D、容器壳体壁厚大于等于38mm
E、极度、高度危害介质的压力容器
F、高强度钢(σ,540MPa)的铬钼钢容器 b
G、疲劳压力容器
,整体补强中:厚壁管壁厚δnt/δn宜控制在0.5~2。
(3)接管与壳体连接的焊缝要求全焊透结构,焊缝高K?0.3δn (壳厚)，不小于6mm,，接管壁厚
应取大于或等于1/2壳体壁厚或取接管壁厚大于或等于6mm两者较小值，当壳体壁厚较大时
(壁厚大于等于20mm)时接管与壳体的连接焊缝宜用双面焊，对于低温压力容器与壳体相焊
的管壁厚度不小于5mm，当壳体壁厚大于16mm时接管壁厚要大于8mm。其中DN?50的短
接管宜采用锻造后车削的后壁管台。
步骤:首先根据强度确定接管壁厚，再开孔补强计算所需壁厚，最后根据焊缝全焊透要求管壁
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厚度要大于等于容器壁厚的1/2，最后修正管子壁厚。
焊缝高K?0.3δ(壳厚)，不小于6mm。 n
11、焊接接头
A类:圆筒部分(包括接管)和锥壳部分的纵向接头，球形封头与圆筒连接的环向接头，各
类凸形封头和平封头中的所有拼焊接头，以及嵌入式的接管或凸缘与壳体的对接连接接
头。
B类:壳体部分的环向接头，锥形封头小端与接管连接的接头，长颈法兰与壳体或接管连接
的接头，平盖或管板与圆筒对接连接的接头，以及接管间的对接环向接头。
C类:球冠形封头、平盖、管板与圆筒非对接连接接头，法兰与壳体或接管连接的接头，内
封头与圆筒的搭接接头。
D类:接管(包括人孔圆筒)凸缘，补强圈等与壳体连接的接头。
E类:非受压元件与受压元件的连接接头。
压力容器连接焊缝应采用全焊透结构的双面焊，如容器因几何尺寸或结构原因，双面焊确有困
难时可采用达到全焊透目的的单面焊
(1)氩弧焊打底
(2)单面焊双面成型
(3)相当级别的焊条打底
(4)带垫板的单面焊接
下面情况必须采用全焊透接头
•• 储存或处理毒性程度为高度、极度危害介质的压力容器的A、B、C、D类焊缝
• 低温压力容器的A、B、C、D类焊缝
• 考虑疲劳载荷容器的A、B、C、D类焊缝
• 开孔要求采用整体补强容器上的A、B、C、D类焊缝
• 处理和储存(液化气、液氮)的容器上A、B、C、D类焊缝
• ?、?类压力容器上的A、B、C、D类焊缝
12、无损检测
(1)压力容器A、B类焊缝100,射线或超声检测
1(设计压力大于或等于1.6MPa的第?类容器
2(采用气压或气液组合耐压试验的容器
3(焊接接头系数取1.0的容器
4(使用后需要但无法进行内部检验的容器
5(盛装毒性为极度或高度危害介质的容器
6(设计温度低于-40?的或者焊接接头厚度大于25mm的低温容器
7(奥氏体型不锈钢、碳素钢Q345R、Q370R及其配套锻件的焊接接头厚度大于30mm者
8(18MnMoNbR、13MnNiMoR、12MnNiVR及其配套锻件的焊接接头厚度大于20mm者
9(15CrMoR、14Cr1MoR、08Ni3DR奥氏体-铁素体型不锈钢及其配套锻件的焊接接头厚度大于16mm
者
10(铁素体型不锈钢，其他Cr-Mo低合金钢纸容器
11(标准抗拉强度σ?540MPa的低合金钢制容器 b
12(图样规定需100%检测的容器
13(上述容器中公称直径大于等于250mm的接管与接管、接管与高径法兰的对接接头
14(下列部位，焊缝交叉部位应100%无损检测
A.先拼版后成形凸形封头上的所有拼接接头
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B.凡被补强圈、支座、垫板、内件等覆盖的焊接接头
C.对于满足GB150.3不另行补强的接管，自开孔中心沿容器表面的最短长度，等于开孔直径范
围内的焊接接头
D.嵌入式接管与圆筒或封头对接连接的焊接接头
E.承受外载荷的公称直径DN?250mm的接管与接管对接接头，接管与高颈法兰的对接接头
F.管板拼接焊缝
(2)A、B类焊缝进行局部射线或超声检测
低温容器检测长度不得少于各焊接接头长度的50%，对于非低温容器检测长度不得少于各焊接
接头长度的20%且不得小于250mm
(3)表面检测
凡符合下列条件之一的焊接接头需按图样规定的方法进行表面磁粉或渗透检测
1(10.3.1中低温容器上的A、B、C、D、E类焊接接头，缺陷修磨或补焊的表面，卡具和拉筋等拆
除处的割痕表面
2(凡属10.3.1中i)、j)、k)的容器上的C、D、E类焊接接头。
3(异种钢焊接接头具有再热裂纹倾向或者延迟裂纹倾向的焊接接头
4(钢材厚度大于20mm的奥氏体型不锈钢、奥氏体-铁素体型不锈钢容器的对接和角接接头
5(堆焊表面
6(复合钢板的覆层焊接接头
7(标准抗拉强度下限值大于540Mpa的低合金钢及Cr-Mo低合金钢容器的缺陷修磨或补焊处的表面，
卡具和拉筋等拆除处的割痕表面
8.要求全部射线或超声检测的容器上公称直径DN<250mm接管与接管对接接头，接管与高颈法兰的
对接接头
9.要求局部射线检测或超声检测的容器中，先拼版后成形凸形封头上的所有拼接接头
10.设计文件要求进行检测的接管角焊缝
射线超声检测合格指标
检测方法 检测技术等级 检测范围 合格级别
全部 ?
AB类接头 射线检测 AB 局部 ?
角接接头、T形接头 ?
全部 ? 脉冲反AB类接头 局部 ? B 超声检射法 角接接头、T形接头 ? 测 衍射时- ? - 差法
表面检测合格级别不低于?级
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三、低温压力容器设计
定义:碳素钢、低合金钢、双相不锈钢和铁素体不锈钢制低温容器(设计温度低于-20?)。
奥氏体型钢制低温容器(设计温度低于-196?)。
1、GB150.3附录E(规范性附录)低温压力容器 适用于碳素钢、低合金钢、双相不锈钢和铁素体不锈钢制设计温度低于,20?的低温压力容器的设计、制造、验收
(1) 由于环境温度影响壳体的金属温度低于,20?时也应遵循本附录规定。 (2) 当壳体或其受压元件使用在“低温低应力工况”下若设计温度加50?后高于,20?，不必遵循本
附录规定。“低温低应力工况”指壳体或受压元件的设计温度低于-20?，但其环向应力小于等于钢
材标准常温屈服点的1/6且不大于50MPa时的工况。螺栓材料一般不列入低温低应力工况考虑。低
温低应力工况不适用于钢材标准抗拉强度下限值大于540MPa的材料，也不适用Q235系列钢板。 (3) 容器的结构设计要求均应有足够的柔性。
? 结构尽量简单，减少约束
? 避免产生过大的温度梯度
? 应尽量避免结构形状的突变，以减少局部高应力，接管端部应打磨成园角呈园滑过渡。
? 容器的支座或支腿需设置垫板，不得直接焊在壳体上。
? 容器的焊接接头应采用双面焊，或相当于双面焊的单面焊双面成型的全焊透对接接头。
,低温用板材:
Q245R ——(,20?)
Q345R ——(,20?)
16MnDR ——(,30?，,40?)
15MnNiDR ——(,45?)
15MnNiNbDR ——(,50?)
09MnNiDR ——(,70?)
08Ni3DR ——(,100?)
06Ni9DR ——(,196?)
,低温用管材:
GB/T8163中10、20、Q345D使用温度下限分别为,10?、0?、,20?
GB9948中10、20分别为,20?、0?
GB6479中20和16Mn 为0?、,20?
GB6479中16Mn 为,40?
GB9948中09MnD为,50?
09MnNiD为,70?
用于设计温度低于,40?的钢管用钢均应经炉外精炼。
,低温用锻件:
20为,20?
16Mn为,20?
20MnMo为,20?
16MnD为,45?，,40?
20MnMoD为,40?，,30?
10Ni3MoVD为,50?
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09MoNiD为,70?
08Ni3D为,100?
2、HG/T20585—2011《钢制低温压力容器技术规定》
本标准适用于设计温度等于或低于,20?钢制低温压力容器。
铬镍奥氏体钢制的低温压力容器当其设计温度不低于-196?时，只要满足下列各项要求，其余按常温压力容器考虑:
?母材应为含碳量小于或等于0.10%的铬镍奥氏体钢
?焊接材料及焊接工艺评定要求
A. 焊缝金属含碳量小于或等于0.10%
B. 焊缝金属化学成份应符合《不锈钢焊条》GB/T983，《惰性气体保护焊接用不锈钢棒及钢丝》
GB/T4233，《焊接用不锈钢丝》GB/T4242的要求。
C. 设计温度低于-70?焊接工艺评定应规定进行焊缝金属的低温冲击试验且符合本标准表
6.0.5-2的要求。
?当设计温度低于-100?，冷加工变形度超达10%或者设计温度高于或等于-100?时冷加工变形度超过15%应当符合本标准第8.3.4条规定。
?设计温度低于-70?时冷加工奥氏体不锈钢凸形封头，当介质的氢分压大于或等于0.6Mpa时应当符合本标准第8.3.7条规定。
?相邻筒节纵焊缝距离要求应当符合本标准第8.4.5条规定。
(1) 低温低应力工况——系指容器壳体或其受压元件在低温(?,20?)操作条件下一次总体薄膜应力
降至GB150规定的材料许用应力[σ]与相应焊接接头系数中Ф乘积的75,以下的工况 (2) 属于低温低应力工况，设计温度的调整
A、设计温度不低于,46?时，低温低应力工况压力容器的设计温度调整(提高)，按下表的要求调整，
调整后的设计温度等于设计温度t与温度调整值?t之和。
σ/[σ] Ф 设计温度调整值?t(?)
0.75 0
0.6 10
0.45 20
0.375 30
0.33 40
0.30 50
B、设计温度低于,46?但不低于,100?的仅当容器壳体或其受压元件的一次总体薄膜应力降至小于
或等于钢材标准常温屈服点的1/6且不大于50MPa时设计温度调整值?t可取50?。
C、设计温度低于,100?，温度调整值为0。
D、调整后的设计温度等于或低于,20?时压力容器的选材(包括钢材及焊接接头冲击试验温度)设计
制造检验要求按调整后的设计温度来确定。
E、调整后的设计温度高于,20?，低于0?时，压力容器的钢材及焊接接头的冲击试验温度应等于或
低于调整后的设计温度，而其它设计制造检验要求不必遵循本要求。
F、调整后的设计温度不低于0?时的压力容器选材、设计、制造检验要求均不必遵循本标准。
G、低温低应力工况不适用于钢材标准抗拉强度下限值540MPa的材料。
H、除环境低温容器外，安装在容器外的螺栓材料试验温度一般可比壳体设计温度提高15,30?，在
保温情况下，对平焊法兰用螺栓设计温度提高15?，活套法兰、螺栓提高30?。螺母用材料的冲
击温度可比螺栓的冲击试验温度提高30?。
3、低温压力容器设计设计要点
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(1)结构简单尽可能减少焊接的压束程度
(2)容器的支座或裙座宜设计垫板、尽量避免直接与壳体相焊
(3)开孔补强尽量不用补强圈，而采用壁厚管、补强管或整体补强
(4)与壳体相焊的管段，壁厚不小于5mm
(5)与壳体相焊接的插入接管、管端尖角应打磨成R?3mm的园角
(6)A、B、D类焊缝应采用全焊透焊缝
)设计压力大于1.6MPa且有极度、高度危害介质，易燃介质应采用带颈对焊法兰。 (7
法兰与筒体，接管的平焊结构适用于下列工况:
?设计温度不低于,46?且设计压力不大于4.0MPa(或300lb);
?采用标准带颈平焊法兰或JB4702乙型设备法兰。
(8)紧固件
?低温压力容器法兰上螺栓、螺柱不得采用铁素体商品级紧固件，但符合低温、低应力工况的压力
容器，当其调整后的设计温度等于或高于,20?时不受此限制。
紧固件配套螺母，但使用温度应不低于,40?。
?设计温度不低于,100?的铁素体钢容器应采用铁素体钢紧固件。
?设计温度低于,100?的奥氏体钢容器应采用奥氏体钢紧固件。
(9)垫片
A、使用温度低于,40?时采用金属包覆垫，缠绕垫及实心金属垫(不锈钢、铝、铜)。
B、非金属垫，一般为石棉橡胶板，使用温度不低于-46?，压力不高于1.6MPa，或柔性石墨，聚四
氟乙烯，在低温下呈良好弹塑性状态的材料。
(10)10号钢管用于-30?漏提附加要求
A、GB6479《化肥设备用高压无缝钢管》此标准中规定10,钢管供货状态是正火，并保证,20?冲
击值，经供需双方协议10,钢管可做,30?的冲击试验。
B、GB8163《输送流体用无缝钢管》规定10,钢管热轧状态或热处理状态供货，无冲击试验要求。
C、GB9948《石油裂化用无缝钢管》10,钢管，有常温冲击试验，不保证,20?冲击值。
因此，10,钢管用于,20?(,30?)时应采用GB6479钢管正火状态供货，使用于,30?要提
出做,30?夏比冲击试验。
,注意低温容器用锻件要?级。
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四、换热器的设计
1、GB151-99《管壳式换热器》适用于DN?2600mm、PN?35MPa且PN×DN(MPa×mm)乘积不大于1.75
4×10。
2、对无法进行无损检测的固定管板换热器壳程园筒局部的环向焊接接头，当采用氩弧焊打底或焊接接头根部全长有紧贴基本金属的垫板时其焊接接头系数Ф,0.6。
3、介质的毒性程度为极度或高度危害或管、壳程介质互漏会产生严重危害时应在压力试验合格后进行气密性试验。
4、换热器用材料
(1)筒体、封头按GB150规定使用的钢板。
(2)管板、平盖、法兰采用锻件其级别不低于?级(厚度大于60mm的管板宜采用锻件)，如采用板材应符合GB150之规定。
(3)换热管
GB/T1527《铜与铜合金拉制管》
GB/T3625《换热器及冷凝器用钛及钛合金管》
GB/T6893《工业用铝及铝合金拉(轧)管》
GB/T8890《热交换器用铜合金管》
GB9948《石油裂化用无缝钢管》
GB13296《锅炉、热交换器用不锈钢、无缝钢管》
换热器的精度
?级精度换热管——采用高精度冷拔管，适用无相变传热和易产生振动场合。
?级精度换热管——(普通精度)冷拔管，适用重沸、冷凝传热和无振动场合。 (4)螺柱按NB/T 47027-2012选用
(5)圆筒的最小厚度——碳钢制最小厚度6mm，不锈钢制最小厚度为3.5mm，不同形式，不同直径有不同
的最小厚度GB151中表8、表9
(6)管板的最小厚度
A、当管板与换热管胀接时
•用于易燃、易爆及有毒介质等严格场合时管板的最小厚度不小于换热管的外径(d) 0
•用于一般场合，管板厚度d?25时，δmin?0.75d;25?d?50时，δmin?0.7d;d?50时δmin00000
?0.65d0
B、管板与换热管采用焊接时，管板的最小厚应满足结构换和制造要求且不小于12mm，热器中管板厚度/
法兰厚度,0.6
C、复合板复层最小厚度及相应要求
•管板与换热管焊接时复层厚度应不小于3mm，对有腐蚀要求的复层还应保证距离复层表面深度不小于
2mm的复层，化学成分和金相组织符合复层材料的标准
•采用胀接的复合管板，其复层最小厚度应不小于10mm，并保证距离复层表面深不小于8mm的复层化
学成分和金属组织符合复层材料标准。
5、换热管与管板的连接
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(1)强度胀接——系指为保证换热管与管板连接的密封性能及抗拉脱强度的胀接。(K——胀度;碳钢6,
6,;不锈钢7,8,)
(2)贴胀——系指为消除换热管与管孔之间缝隙的轻度胀接(K,2,)
(3)强度焊——系指保证换热管与管板连接的密封性能及拉脱强度的焊接。(焊高大于等于1.4δnt) (4) 密封焊——系指保证换热管与管板连接的密封性能的焊接。(焊高小于1.4δnt) (5)强度胀接适用范围——设计压力?4.0MPa，设计温度小于等于300?，操作中无剧烈振动，无过大的
温度变化及无明显的应力腐蚀。
强度胀接一般要求，换热管的硬度值一般须低于管板的硬度值。有应力腐蚀时不应采用管端局部退火
方式来降低换热管的硬度。
强度胀接结构尺寸:强度胀接最小长度l应取管板厚度减去3mm或50mm二者的最小值。当有要求时
管板厚度减去3mm与50mm之差值，可用贴胀或管板名义厚度减去3mm全长胀节。 (6)强度焊——适用范围，可用于本标准规定的设计压力，但不使用于有较大振动及有间隙腐蚀场合。 (7)胀焊并用——适用范围，当密封性能要求较高的场合，承受振动或疲劳载荷的场合，有间隙腐蚀的场
合，采用复合板场合。胀焊并用二种形式，强度胀加密封焊，强度焊加贴胀。
换热器的设计要点:
2、 卧式固定管板换热器的波形膨胀节，应在膨胀节上设排气孔和排液孔。
3、 受压容器的管板、接管与壳体的焊接接头一定按GB150附录J HG20583第11章中的规定，采用全
焊透结构。
4、 立式固定管板换热器膨胀节应设在支座下方，设备重心应是靠近支承平面处。 6、GB151《管壳式换热器》不适用的情况:
(1)与法兰搭焊连接的固定管板;
(2)圆环形管板;
(3)周边不布管区较宽(K>1.0)的固定管板;
(4)部分布管或非轴对称布管的管板;
(5)具有非同一换热管的管板;
(6)管程和课程直径差别较大的换热器;
(7)程间温度差较大的换热器;
(8)沿厚度方向温度差较大的管板;
(9)重量载荷有显著影响的立式换热器。
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五、钢制塔式容器的设计要点
JB/T4710-2005 《钢制塔式容器》(H/D,5，H,10m的裙座支承)。
HG20652 《塔器设计技术规定》
1、塔底引出管与裙座上引出孔之间必须有支持板，支持板与引出管之间必须有间隙。
2、塔底出料管必须有防涡流装置。
3、裙座的腐蚀裕度问题，一般取C2,2mm，当其内、外侧均保温或防火层时可不考虑腐蚀裕量。地
脚螺栓腐蚀裕量不小于3mm。
4、塔式容器的元件分为两类:受压元件和非受压元件。
受压元件指圆筒和封头。非受压元件主要为裙座壳体、地脚螺栓座、地脚螺栓等。对于非受压元件
中裙座壳体要按受压元件对待，这是因为裙座对塔器也是一个至关重要的元件，它支撑塔本体，所以
要求裙座壳体用材料按受压元件选取，同时考虑环境温度的影响。
环境温度 选用材料
?,20? 16MnDR
,,20?,0? Q345R 、 Q245R
Q235-A.F、δs?12mm 且H/D,20
Q235-A δs?16mm ?0? Q235-B δs?20mm
Q235-C δs?32mm
HG20652规定:当裙座符合以下条件之一时裙座筒体上部应设一段与塔下封头材料相同的过渡段。
(1)塔釜设计温度T>250?或T?-20?。
(2)裙座筒体与塔釜封头相焊后将影响塔釜材料性能(如不锈钢、铬钼钢、低温钢等)。
过渡筒体的长度按以下规定:
塔体设计温度 过渡段长度
,-20?或,350? 过渡长度是保温层的4,6倍，且不小于500mm
?,20?,350? 过渡段不小于300mm
5、地脚螺栓材料
环境温度,,20?时采用Q235-A;?,20?时采用16Mn
6、裙座上引出孔、检查孔的加强管与裙座壳体的连接应采用全焊透焊缝结构
7、圆筒形裙座壳体与封头采用对接连接时，理论上应使裙座壳体与塔体下封头(均扣除腐蚀量后)的中径一致，但这样给制造、检验和验收带来不便。为方便起见,JB/T4710《钢制塔式容器》标准中规定，裙座壳体的外径与塔体下封头的外径取相等值。对裙座壳体与塔体的下封头的连接焊缝必须采用全焊透的连续焊缝，同时为减少连接处的应力集中，规定了焊缝的高度,1.6δs(δs为裙座的壳体壁厚)。 8、裙座壳体与塔体的连接焊缝是一条很重要的焊缝，其焊接质量将直接影响塔的安全运行，为了保证塔的安全运行，对下列情况之一者应做磁粉或渗透探伤。
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(1)塔壳材料标准抗拉强度大于或等于540MPa，以及以Co-Mo低合金钢时，裙座壳体与塔壳的连接焊缝。
(2)裙座壳体材料为任意厚度的16MnDR及名义厚度大于30mm的Q345R时，裙座壳体与塔壳的连接焊缝。 此外，当锥形裙座弯矩很大，或半锥角较大时，可能在封头上引发高局部弯曲应力，此时液进行磁粉或渗透探伤。
(半锥顶角θ不超过15?)(裙座名义厚度不小于6mm)(裙座的基础环厚度不得小于14mm)
、JB/T4710-05《钢制塔式容器》 9
适应条件:H/D,5且H,10m的裙式支座支撑的直立式容器。
D--塔式容器的平均直径，对等直径塔式容器指公称直径，对不等直径的塔式容器应取其各段公称直径的加权平均值。
D=D1×L1/H + D2×L2/H +„
D1，D2—为不等直径各段的塔体公称直径。
L1，L2—为不等直径各段的长度。
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答辩题参考
1、、容器的工作压力、设计压力、计算压力如何确定,
工作压力:在正常工作情况下，容器顶部可能达到的最高压力。
“正常工作情况”是指在连续正常操作的生产过程中，该容器能够在其规定的设计条件(环境、物料、温度、压力等)范围内正常、安全运行的状态。
设计压力是指设定的容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为载荷条件，其值不低于工作压力。 确定设计压力时应考虑:
1(容器上装有超压泄放装置时，应按附录B的规定确定设计压力。
2(对于盛装液化石油气体的容器，在规定的充装系数范围内，设计压力应根据工作条件下可能达到的金属温度确定。且不应低于《固容规》中的相关规定。
3(确定外压容器时，应考虑在正常工作情况下可能出现的最大设计差。
4(确定真空容器的壳体厚度时，设计压力按承受外压考虑。(1)当装有安全控制装置时设计压力取1.25倍最大内外压力差或0.1Mpa两者中的低值;当无安全控制装置时取0.1Mpa。
5(由两室或两室以上压力室组成的压力容器，如夹套容器，确定设计压力时，应根据各自的工作压力确定各压力室自己的设计压力。
计算压力是指在相应设计温度下，用以确定元件厚度的压力，其中包括液柱静压力(当液柱静压力小于5%设计压力时，可忽略不计)。由两个或两室以上压力室组成的压力容器，如夹套容器，确定计算压力时，应考虑各室之间的最大压力差。
2、什么叫计算厚度、设计厚度、名义厚度、有效厚度,
计算厚度系指用公式计算得到的厚度，需要时，尚应计入其它载荷所需厚度，不包括厚度附加量。
设计厚度系指计算厚度与腐蚀余量之和。
名义厚度是将设计厚度加上钢材厚度负偏差后向上圆整至钢材标准规格的厚度，即图样标注的厚度。对于容器壳体在任何情况下其名义厚度不得小于最小厚度与腐蚀裕量之和;
有效厚度是指名义厚度减去厚度附加量。
3、什么叫最小厚度,如何确定,
为满足制造工艺要求，根据工程实践经验对壳体元件规定了不包括腐蚀裕量的最小厚度。圆筒的最小厚度δmin 按下列规定:
1( 对碳素钢和低合金钢容器:δmin?3mm。
2( 对高合金钢容器:δmin?2mm。
4、 厚度附加量C由哪两部分组成,
厚度附加量C按下式计算:
C=C1+C2 mm
式中C1为钢板或钢管的厚度负偏差，按相应钢板或钢管标准选取，C2为腐蚀裕量
5、GB150-2011安全系数,
6、钢制焊接压力容器液压试验的压力如何确定,
1( 内压容器液压试验压力P按下式确定: T
P=1.25 p [σ] / [σ]t T
P—设计压力
[σ] –试验温度下材料的许用应力
[σ]t设计温度下材料的许用应力
2( 外压容器和真空容器按内压容器进行液压试验，试验压力P 按下式确定: T
P=1.25 p T
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P—设计压力
7、夹套容器应在图样上分别注明内筒和夹套的试验压力。
a. 内筒:内筒的试验压力按上述1，2款确定。
b. 夹套:夹套内的试验压力按上述1款确定，但必须校核内筒在试验外压力作用下的稳定性。如不能满足稳定性要求，则应规定在作夹套的液压试验时，必须同时在内筒内保持一定压力，以使整个试验过程(包括升压、保压、和卸压)中的任一时间内
8、GB150-2011标准对压力容器设计应考虑的载荷有哪些,
1( 内压、外压或最大压差。
2( 液体静压力。
必要时还应考虑以下载荷:
1( 容器的自重(包括内件和填料)以及正常操作条件下或试验状态下内装物料的重量; 2( 附属设备及隔热材料、衬里、管道、扶梯、平台等的重力载荷。
3( 风载荷和地震载荷。
4( 支座的作用反力。
5( 连接管道和其它部件所引起的作用力。
6( 温度梯度、热膨胀量不同而引起的作用力。
7( 包括压力急剧波动的冲击载荷。
8( 冲击反力，如由流体冲击引起的反力等。
9( 容器在运输或吊装时承受的作用力。
9、Q345R,Q370R,07MnMoVR制正火容器液压试验时，液体温度不得低于5?，其它低合金钢制容器液压试验时液体温度不得低于15?。如果由于板厚等原因造成材料延性转变温度升高，则需相应提高试验液体温度。
10、压力容器失效形式有哪几种?
答:压力容器因机械载荷或温度载荷过高而丧失正常工作能力称为失效。其形式有三种: 1(强度失效:容器在载荷作用下发生过量塑性变形或破裂。
2(刚度失效:容器发生过量弹性变形，导致运输、安装困难或丧失正常工作能力。 3(稳定失效:容器在载荷作用下形状突然发生改变导致丧失工作能力。
11、压力容器操作工艺参数要做到“四慢一平稳”，具体内容是什么,
答:升压降压及升温降温要慢:恒温恒压运行时工艺参数要平稳。
12、压力容器工艺控制的三要素,
答:温度、压力、液位。
13、根据《锅炉压力容器使用登记办法》的规定，说明发生哪些情况时，使用单位应向登记机构申请变更
登记,
答:(1)设备安全状态发生变化;(2)已停用;(3)过户。
14、简述盛装易燃易爆介质的压力容器装置区域内防火防爆所控制火源的类型 答:(1)明火控制:生产过程中的加热用火、维修用火、及其它火源(如普通电灯泡照明);(2)摩擦静电
与撞击火花控制;(3)其它火源的控制:(4)电器火花的控制。
15、什么是应力腐蚀破裂,奥氏体不锈钢在哪些介质中易产生应力体腐蚀,
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答:应力腐蚀是金属在应力(拉应力)和腐蚀的共同作用下(并有一定的温度条件)所引起的破裂。应力腐蚀现象较为复杂，当应力不存在时，腐蚀甚微;当有应力后，金属在腐蚀并不严重的情况下发生破裂，由于破裂是脆性的，没有明显预兆，容易造成灾难性事故。可产生应力腐蚀的金属材料与环境组合主要有以下几种: 1)( 碳钢及低合金钢:介质为碱性、硝酸盐溶液、无水液氨、湿硫化氢、醋酸等。 2)( 奥氏体不锈钢:氯离子、氯化物+蒸汽、湿硫化氢、碱液等。
3)( 含钼奥氏体不锈钢:碱液、氯化物水溶液、硫酸+硫酸铜水溶液等。
4)( 黄铜:氨气及溶液、氯化铁、湿二氧化硫等。
5)( 钛:含盐酸的甲醇或乙醇、熔融氯化钠等。
6)( 铝:湿硫化氢、含氢硫化氢、海水等。
16、晶间腐蚀是怎样形成的,防止措施,
晶粒间界是结晶方向不同的晶粒间紊乱错合的界域，因而，它们是金属中各溶质元素偏析或金属化合物(如碳
化物和σ相等)沉淀析出的有利区域。在某些腐蚀介质中，晶粒间界可能先行被腐蚀，这种沿着材料晶粒
间界先行发生腐蚀，使晶粒之间丧失结合力的局部破坏现象，称为晶间腐蚀。
工程上防止晶间腐蚀(对奥氏体不锈钢而言)发生的措施主要有:
进行固溶化热处理
降低不锈钢中的含碳量，将碳含量降低到0.03% 以下;
采用含稳定化元素(主要是钛和铌)的奥氏体不锈钢。
17、固定式液化气体容器设计中，如何确定设计压力,
盛装临界温度大于等于50?的液化气体的压力容器，如设计有可靠的保冷设施，其设计压力应为盛装液化气体在可能达到的最高工作温度下的饱和蒸汽压力;如无保冷设施，其设计压力不得低于该液化气体在50?时的饱和蒸汽压力。
盛装临界温度小于50?的液化气体的压力容器，如设计有可靠的保冷设施，并能确保低温储存的，其设计压力不得低于试验实测最高温度下的饱和蒸汽压力;没有实测数据或没有保冷设施的压力容器，其设计压力不得低于所装液化气体在规定最大充装量时，温度为50?时的气体
18、常见的容器封头有哪几种,各有何优缺点,
常见的容器封头有半球形、碟形、椭圆形、无折边球形、锥形、平盖生等。
从受力情况看，依次为:半球形、椭圆形、碟形、锥形、平盖最差。从制造上看，平盖最容易，其次为锥形、碟形、椭圆形、球形。
锥形封头受力不佳，但有利于流体均匀分布和排料，使用也较多。
19、压力容器开孔补强的有效范围是多少,
适用的开孔范围:
圆筒:
内径Di?1500mm时，开孔最大直径d?Di/2, 且d?520mm.。
内径Di,1500mm时，开孔最大直径d ?Di/3,且d?1000mm。
凸形封头或球壳的开孔最大直径d?Di/2。
锥壳(或锥形封头)的开孔最大直径，d ?Di/3,Di 为开孔中心处的锥壳内直径。
20、 压力容器开孔补强有几种,采用补强圈结构补强应遵循什么规定,
压力容器的开孔补强，从设计方法区分大致下述几种:
1( 等面积补强法。
2( 极限补强法。
3( 安定性分析。
4( 其它方法，如试验应力分析法、采用增量塑性理论方法研究容器开孔及补强等等。 从补强结构区分，其基本结构大致分为两大类:
1( 补强圈搭焊结构。
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2( 整体补强结构。
当采用补强圈结构补强时，应遵循下列规定:
1( 所采用钢材的标准常温抗拉强度:σ?540Mpa. b
2( 壳体名义厚度δn?38mm。
3( 补强圈厚度应小于或等于1.5δn。
21、简述等面积开孔补强计算原理的力学模型 说明为什么开孔的大小有一定的限制, 等面积开孔补强计算是以开小孔的受双向拉伸的平板作为力学模型的 将孔周围的壳体简 化成平板 即只存在双向的拉伸应力。补强是以壳体的一次总体平均盈利为准的。在开小孔 时孔边缘以膜应力产生很高的弯曲应力。所以对孔的大小要限制在一定范围内。——培训班 讲课〉
22、压力容器用?级锻件和?级锻件有何区别,
NB/T47008-2010承压设备用碳钢和合金钢锻件锻件分为?、?、?、?四个级别，?级锻件仅适用于公称厚度小于或等于100mm的20、35、16Mn钢锻件。?级锻件要逐件检验硬度HBW;?级锻件要同冶炼号、同炉热处理的锻件组成一批、,每批抽检一件做拉伸和冲击;?级锻件要同冶炼号、同炉热处理的锻件组成σÆ批、每批抽检一件做拉伸和冲击，并且逐件做超声检验;?级锻件要逐件检验拉伸和冲击，并且逐件做超声检验。
23、超压泄放装置有几种,这些超压泄放装置对什么样的压力容器不适用,
答:有三种:1。
1( 安全阀。
2( 爆破片装置。
3( 安全阀与爆破片装置的组合。
对于介质在操作过程中可能出现压力剧增，反应速度达到爆轰时的压力容器不适用这些超压泄放装置。
24、压力容器制造中的热处理分哪两类?
答:分为焊后消除应力热处理，改善材料力学性能的热处理，恢复材料力学的热处理及消氢处理。
25、压力容器及其受压元件在什么情况下应进行热处理?
答:容器及其受压元件符合下列条件之一者，应进行焊后热处理。
1(钢材厚度占δs符合以下条件者:
a)碳素钢、07MnCrMoVR厚度大于32mm(如焊前预热100?以上时厚度大于38mm);
b)Q345R及16Mn厚度大于30mm(如焊前预热100?以上时，厚度大于34mm);
c)15MnVR及15MnV厚度大于28mm(如焊前预热100?以上时，厚度大于32mm);
d) 任意厚度的 15MnVNR、 18MnMoNbR、 13MnNiMoNbR、 15CrMoR、14CrlMoR、12Cr2MolR、20MnMo、
20MnMoNb、15CrMo、12CrlMoV、12Cr2Mol和1Cr5Mo钢;
e) 对于钢材厚度δs不同的焊接接头，上述厚度按薄者考虑;对于异种钢材相焊的焊接接头，按热处理
严者确定;
2(冷成形和中温成型圆筒厚度δn。符合以下条件者:
碳素钢、16MnR的δn不小于设计内直径Di的3,;
其他低合金钢的名义厚度占δn不小于设计内直径Di的2(5,。
3(冷成形封头应进行热处理。当制造单位确保冷成形后的材料性能符合设计、使用要求时，不受此限。
除图样喟规定外,冷成型的奥氏体裁不锈钢封头及奥氏体不锈钢的焊接接头可不进行热处理。
4(图样注明有应力腐蚀的容器。
5(图样注明盛装毒性为极度危害或高度危害介质的容器。
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26、无损检测方法有几种,与射线检测方法相比，超声波检测有那些优点和缺点?射线中技术等级的分类有几
种,常用哪种,
答:无损检测方法: 射线检测、超声检测、磁粉检测、渗透检测、涡流检测、泄漏检测、目视检测、声发
射检测、衍射时差法超声检测、X射线数字成像检测、漏磁检测和脉冲涡流检测
1、与射线检测方法相比，超声波检测有以下优点:
A、对危害性的缺陷如裂纹、未熔合等检测，灵敏度高;
B、可检测厚度达数米的材料，而X射线目前一般仅能探测40~60mm，只有采用9MoV直线加速器才能探测
400mm
C、可以从材料任一侧进行检测，可以对在用容器进行检测和监控;
D、探伤速度快，能测定缺陷的深度位置;
E、设备简单，检测费用低;
F、对人体无伤害。
相比之下，超声波检测有如下缺点:
A、判伤不直观，定性比较困难;
B、检测结果无原始记录;
C、检测结果受人为因素影响较大。
射线中技术等级分为:A级,低灵敏度技术;AB级,中灵敏度技术;B级,高灵敏度技术
27、GB150—2011标准规定在什么情况下压力容器的A类和B类焊缝应进行100,的射线或超声波检测?
答:a)钢材厚度δs>30mm的碳素钢、16MnR;
b)钢材厚度δs>25mm的15MnVR、15MnV、20MnMo和奥氏体不锈钢;
c)标准抗拉强度下限值σb>540MPa的钢材;
d)钢材厚度δs>16mm的12CrMo、15CrMoR、15CrMo，其他任意厚度的Cr-Mo低台金钢;
e)进行气压试验的容器;
f)图样注明盛装毒性为极度危害或高度危害介质的容器;，
g)图样规定须100,检测的容器;， ，
h)多层包扎压力容器内筒的A类焊接接头;
i)热套压力容器各单层圆筒的A类焊接接头;
J)焊缝交叉部位及以下部位全部检测:
(a)先拼板后成形凸形封头上的所有拼接接头;
(b)凡被补强圈、支座、垫板、内件等所覆盖的焊接接头;
(c)以开孔中心为圆心，1(5倍开孔直径为半径的圆中所包容的焊接接头;
(d)嵌入式接管与圆筒或封头对接连接的焊接接头:
(e)公称直径不小于250mm的接管与长颈法兰、接管与接管对接连接的焊接
28、与射线检测方法相比，超声波检测有那些优点和缺点?
答:1(与射线检测相比，超声波检测有以下优点:
a(对危害性的缺陷如裂纹、未熔合等检测，灵敏度高;
b(可检测厚度达数米的材料，而X-射线目前一般仅能探测40~60mm，只有采用9MoV直线加速器才能探测
400mm;
c(可以从材料任一侧进行检测，可以对在用容器进行检测和监控;
d(探伤速度快，能测定缺陷的深度位置;
e(设备简单，检测费用低;
f(对人体无伤害。
2(相比之下，超声波检测有如下缺点:
a(判伤不直观，定性比较困难;
b(检测结果无原始记录;
c(检测结果受人为因素影响较大。
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29、无损检测的方法的选择、优缺点是什么,
答:常见的压力容器无损检测的方法有目视、射线、超声、磁粉、渗透、涡流、声发射、泄漏等检测方法。
优缺点:1、目视检测是以目视观察和测量识别来识别来确定材料或工件的表面状态或清洁程度、形状或装配关系，观察压力容器和部件的泄漏迹象等。
2、射线检测对于体积状缺陷(体积状未焊透、气孔、夹渣、疏松、缩孔)检测灵敏度比较高。对于面状缺陷(如微细的裂纹、未熔合和面状未焊透等)检测灵敏度相对较低，只有当射线透照方向和缺陷平面相平行，才有较高的检出灵敏度。
3、超声检测对面状缺陷(如板材的分层和裂纹)的检出率比较高，而对体积缺陷(如气孔和夹渣等)的检出率比较低。
4、磁粉检测对于表面微小缺陷有较高的检测灵敏度，且退磁方便。
5、渗透检测适用于检测钢铁材料、有色金属材料、陶瓷和塑料材料表面开口缺陷。检测效果受工件表面光洁度的影响较大。渗透检测能确定缺陷位置和表面指示长度，但无法确定缺陷的深度。
6、涡流检测设备的投资在表面检测方法中是昂贵的。涡流检测采用非接触检测，因此检测速度最快，适用于表面缺陷的检测，但无法判定缺陷的种类。
7、压力容器的声发射检测通常在加压过程中进行。检测出的声发射源应根据其综合等级划分，较严重者采用常规无损检测方法进行复验 。
30、 塔器标准规定，在什么条件时需考虑高振型的作用,
当塔式容器H/D>15,且H>20m时，应考虑高振型的影响。
31、塔计算中，如果地震弯矩大于风弯矩时，怎么考虑风弯矩,
32、 塔设置地脚螺栓的目的是什么,NB/T47041 地脚螺栓计算采用的是什么方法,碳素钢(如 Q235-A)的地脚螺栓许用应力为什么取 147MPa,
答:1)正确地固定塔的位置(σ<0)
2)防止塔在倾覆力矩(风弯矩或地震弯矩)的作用下倾(σ>0)前者自身
足够稳定，无需进行计算。而后者，则必须计算其抗倾覆力矩，地脚螺栓的计算法:维赫曼法、泰勒法和极限载荷法三种。维赫曼法公式简单，计算方便，但由于偏于保守，为弥补其不足，有意识的提高地脚螺栓的许用应力值，如Q235-A,σ,b=147Mpa
33、在什么情况下，裙座壳上部与封头连接处需设置过渡段,过渡段采用什么材料,其长度如何确定,
答:如果裙座壳体材料与塔下封头材料不同时，两种材料相焊后会影响下封头材料的性能时，需采用过渡段。如塔下封头材料是低温用钢、铬钼钢或高合金钢，裙座壳体上部宜采用过渡段，其材料应与封头材料相同或相近。过渡段长度一般不小于300mm,但对于塔设计温度低于-20?或高于350?时，其长度取4~6倍保温(冷)层厚度，且不小于500mm
34、 塔设备承受哪些载荷的作用,其强度及稳定性校核包括哪几个方面,
承受的载荷有:1(设计压力。2(液柱静压力;3(塔器自重(包括内件和填料)以及正常操作条件或试验状态下内装物料的重力截荷。4(附属设备和隔热材料、衬里、管道、扶梯、平台的重量载荷;5(风载荷和地震载荷。
必要时，尚应考虑以下载荷的影响:1(连接管道和其它部件引起的作用力。2(由于热膨胀量不同引起的作用力。3(压力和温度变化的影响。4(在运输或吊装时承受的作用力。
35、塔的危险截面
1)塔的裙座底截面
2)裙座上开人孔手孔引出管孔的中心位置截面
3)塔器筒体与裙座对接焊缝处截面
4)塔体等直径筒体上筒体厚度变化处截面
5)塔体筒体直径变化的截面
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36、裙座的设计温度如何确定,
答:裙座壳(不含过渡段)和地脚螺栓的设计温度应取使用地区历年来月平均最低气温的最低值加20?。
37、工程设计中，对于塔器，一般进行哪些计算,
答:塔式容器的计算内容，应包括以下主要内容:
38、塔体的强度计算和稳定性校核，包括:
a)按GB150的规定，按设计压力确定塔体及封头的有效厚度、名义厚度;
b)塔的自振周期计算;
c)风载荷、地震载荷的计算及强度、稳定性校核;
2、塔内件结构强度计算，如塔盘、填料支撑件、支撑梁的计算。
3、根据实际情况，还需进行下列计算:
a)有管道推力、塔吊耳、他外部附件、管架等在塔体上引起的局部应力的计算与校核
b)塔筒节采用法兰连接时(包括承受管道推理的法兰)、法兰当量压力的计算等
39、裙座上部在什么情况下需要设置隔气圈,其目的是什么,此外还应注意什么问题,
答:当塔壳下封头的设计温度大于或等于400?时，在裙座上靠近封头处应设置隔气圈。目的是减小塔壳与裙座壳连接部的温度梯度，降低该处的温度应力水平。但是要注意，对于高温，且温度变化较频繁的塔器，除设隔气圈外，还应注意连接处的热疲劳问题。建议采用应力分析，进行温度场和热应力的分析计算或疲劳计算。
40、计算塔体风载的当量直径考虑哪些因素,
风载荷是安装在室外的塔设备承受的基本载荷之一，在风载荷作用下，塔体不仅可能产生弯曲，还可能产生顺风方向的振动和垂直于风向的横向振动。对于顺风方向的风力，可以看做是平均风力和脉动风力所组成。平均风力对塔体产生静力作用。脉动风力产生动力作用，将引起塔设备的振动。在计算风弯矩时，通常是在静力的基础上，采用风振系数考虑脉动风力的影响。
41、除Gb150的通用要求外 塔的设计中应进行磁粉或渗透检测的条件是什么, a、塔了材料标准抗拉强度σb?540MPa时 裙座与塔壳的连接焊缝 b、裙座可材料为16Mn 且名义厚度大于30mm的裙座与塔壳的连接焊缝 c、吊耳与塔壳之间的焊缝。
42、简述低温压力容器结构设计应考虑的问题。
1结构应尽量简单 2.避免产生过大的温度梯度 3.应尽量避免结构形式的突然变化 以减 少局部高应力 接管端部应打磨成圆角 呈圆滑过渡 4.容器的支座或支撑需设置垫板 不 得直接焊在壳体上。
43、在什么情况下固定管板式换热器的壳程筒体需设置膨胀节,
〈在管板计算中 按有温差的各种工况计算出的壳体轴向应力、换热管的轴向应力、换热管 与管板之间的拉脱力中 有一个不能满足强度或稳定条件时 需要设置膨胀节。
44球罐支柱设计应考虑哪些因素,
45、承受内压的圆筒与球壳的薄膜应力有什么共同点合差别
〈相同点 都是两向的薄膜应力 并且都是各处一致。
差别 圆筒的环向应力是轴向应力的2倍 球壳的径向合纬向应力相等。
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浙公网安备 33021202002483